IoT 패러다임, 스마트빌딩 비즈니스의 기회
공간, 보안, 에너지 관점의 솔루션으로
스마트 한 빌딩 만드는 기술개발이 IoT의 새로운 패러다임!

취재=안은혜 기자(atided@hellot.net)



유비쿼터스와 스마트 패러다임

10년 전부터 유비쿼터스(Ubiquitous)에 대한 개념이 이야기되기 시작했고, 이후 ‘스마트서비스 스페이스(Smart Service Space)’를 거쳐 최근에는 IoT(Internet of Things)가 이슈화 되고 있다.
영국의 스톤헨지(영국 윌트셔주 솔즈베리평원에 있는 고대의 거석기념물)는 원시인들의 ‘협업’으로 이뤄낸 공간(Space)으로 알려진 건축물이다. 건축기술에 IT기술이 융합된 것이 ‘스마트빌딩(Smart Building)’이다.
공간은 한자로 풀어보면 비어있는 ‘공(空)’과 기둥이나 벽 등이 해당되는 사이 ‘간(間)’으로 설명할 수 있다. 다시 말해 한정된 영역을 의미하는 것이다. 식당, 박물관 등의 공간이 만들어지는 행위가 일어나면 서비스를 제공해야한다.
이를 위한 하드웨어, 소프트웨어적인 요소가 필요하다. 아울러 안전한 공간을 만들기 위해 CCTV 등의 보안(Security) 요소가 필요하게 된다. 다양한 ICT 기술들이 건물 속에 많이 들어오고 있다. IoT 관련 종사자들은 건물 비즈니스(Smart Building Business)를 하고 있다고 볼 수 있다.
건설 관련 분야에는 건물 생애주기라고 하여 기획·설계, 시공, 유지·관리 그리고 서비스 등 4단계가 이뤄진다. 앞의 기획·설계 및 시공의 2단계는 건물이 지어지기 전 단계인 ‘Pre-Construction’라고 볼 수 있다. 그 다음 건물이 지어지고 난 다음인 유지·관리와 서비스 단계가 ‘Post-Construction’이다.
과거 ICT 기술이 없는 건물에서는 사실 땅이 별로 중요하지 않았다. 건물이 지어지고 난뒤 감가삼각 빼고 노화된 것을 지연시키고 하는 것이 자산관리·시설관리 쪽인데, 앞으로는 건물이 대형화되고, 건물에 첨단 기술이 적용되어 소위 스마트빌딩이 되면서 선진국일수록 Post-Construction 단계 시장이 커지고 있다.
Post-Construction 단계에 ICT 기술이 건물에 접목되면서 스마트빌딩이 되는 것이다. 예전의 ‘600만불의 사나이’와 같이 사이보그를 연상하면 쉽게 이해할 수 있다. 몸은 사람이지만 테크놀로지가 몸에 이식되는 것처럼 스마트빌딩은 콘크리트 등에 ICT 기술이 들어가 스마트한 건축이 되는 것이다.
현재 건축은 ICT가 융합되어(Convergence), 지속가능하고(Sustainability), 스마트 하게(Smart) 변화하고 있다. 아울러 테크놀로지가 소형화, 모바일화 되고 있다. 1945년도 애니악(ANIAC)이라는 컴퓨터 성능이 현재의 스마트폰 성능에 미치지 못하고, 가격 또한 비싸다.


이후 워크스테이션이 만들어지고, 1980년대 전후로 PC 시대가 열렸다. 가격이 저렴해져 각 가정에 PC를 한 대씩 소유하는 시대에서 지금은 가정에 한 대를 소유하면서 노트북도 갖고 다니거나, 손 안에 스마트폰을 갖게 되었다.
또한, 컴퓨팅 리소스가 하나의 입출력 CPU로 모여 있는 것이 아니라 산재하게 되는 시대로 변했다. 키보드 등의 입력장치의 센서들이 공간 속에 산재하게 되는 것이다. 산재한다는 개념으로부터 생긴 것이 바로 유비쿼터스 컴퓨팅이다. 크게 건축, 도시환경의 지능화와 웨어러블 컴퓨팅 2가지 현상이 상호작용하게 된다.
버츄얼빌더스는 공간 OS(Operating System)를 만드는 것을 목표로 한다. 현재의 수준으로는 공간 OS라는 것이 별로 없다. 스마트폰을 갖고 다니면서 인터랙션 할 것이 없다. 빌딩 자체가 스마트하지 않기 때문이다. 앞으로는 빌딩이 스마트해지고 공간의 정보와 교류할 수 있는 시대가 도래 할 것이다.
버츄얼빌더스는 ETRI와 KISDI 등과 함께 주행 로봇 연구를 함께 해오고 있다. 로봇은 공간 인지 능력이 필요하다. 넓은 공간에서 로봇이 돌아다니기 위해서는 로봇 맵이 필요한데, 이는 로봇이 공간을 인지하기 위해 필요한 요소이다. 멀지 않은 미래에 서비스 로봇의 상용화를 위한 공간 OS가 만들어진다면 훨씬 더 재밌는 현상이 만들어질 것으로 예상된다.
스마트폰뿐만 아니라 지하철역의 미디어 보드와 같은 공간 속에 부착되어 있는 여러 가지 디바이스들이 사람과 웨어러블 디바이스 등과 연동되면 인텔리전트 한 환경이 만들어질 것이다. 따라서 디지털 사이니지(Digital Signage; LED나 LCD를 활용한 디스플레이 광고게시판) 산업에 대한 관심이 증대되고 있다.
디지털 사이니지는 로케이션을 갖고 있어 위치기반 서비스(LBS : Location Based Service)가 앞으로 각광받는 중요한 기술이 될 것으로 보여진다. LBS의 대표적인 사례로는 자동차 네비게이션이 있다. 하지만 이것은 아웃도어(Out Door) 이야기이고, 건물 안으로 들어오면 GPS 수신이 안 된다. 건물 안의 GPS 수신을 위해서는 특별한 기술인 IPS(In Door Positioning System)가 필요하다.
와이파이 전파를 이용하거나 블루투스 기반의 위치기반 서비스를 이용해 실내 위치 측위 등의 서비스를 활용할 수 있다. 이는 앞으로 폭발적인 시장이 될 것으로 전망된다. 스마트폰은 위치가 계속 바뀐다는 특징이 있지만, 디지털 사이니지는 한 장소에 고정되어 있다는 차이점이 있다. 이를 고려한 다양한 시스템이 개발될 것으로 기대한다.

 IoT 스마트빌딩 플랫폼

소프트웨어 관점의 플랫폼은 서비스를 제공하기 위한 여러 가지 기술의 모듈의 집합체라고 할 수 있다. 예를 들어, 카카오톡 서비스를 위한 서버 기술과 클라이언트 애플리케이션, 유틸리티 프로그램 등이 플랫폼에 포함된다. IoT 플랫폼 또한 IoT 기술을 쉽게 구현하기 위한 플랫폼이 필요하다.
이제는 일상생활 속 디바이스가 네트워크로 연결되는 IoT 혁신이 이뤄지고 있다. 스마트폰과 같은 모바일화가 가속화되고 있다. 좋은 건물을 서비스하기 위해서는 CCTV, LED 등의 다양한 업종들이 만나게 된다. IoT는 여러 가지 종류로, 실제 특정 기술별로 회사들이 존재한다.
모든 사물이 인터넷에 연결되면 새로운 UX, 센서가 필요하고, 하드웨어와 소프트웨어, 네트워크의 혁신이 이뤄진다. 이를 통해 새로운 경험과 가치 창출의 필요성이 대두되면서 새로운 서비스가 출현하게 된다. 또한 새로운 비즈니스가 생겨나면서 기존 산업의 혁신이 가속화되고, IT가 진화를 이루기 위해 ‘융합 및 파트너십’이 중요시되고 있다.
한편, 이 과정에서는 빅데이터가 이슈다. 건물의 에너지 센서에서 받아들이는 에너지 소모량, 건물에 출입하는 사람들 등의 정보가 쌓여 분석된다. 빅데이터 이슈와 스마트빌딩 이슈가 함께 묶여 새로운 비즈니스 기회가 정립될 수 있다. 시스코, HP 등 많은 기업들이 스마트빌딩에 대한 연구를 많이 하고 있다.
버츄얼빌더스는 빌딩 관련 IoT 플랫폼 개발에 주력하고 있다. 버츄얼빌더스의 IoT 기반 스마트빌딩 솔루션 팔라디온(PalladiON)은 임대 및 공간관리, 시설관리, 자산관리, 시스템관리, 에너지관리 등의 기능이 있다. 모바일 앱도 개발되었으며, 크게 빌더(Builder), 매니저(Manager), 뷰어(Viewer) 등 3단계 프로세스로 구성된다.
IoT 기술이 건물의 특정 위치를 갖고 배치되어 있으면, 이를 관리하고 모니터링하기 위해 공간 정보를 항상 베이스로 갖고 있다. 여기서 말하는 공간 정보에는 건물의 평면도 등이 포함되며, 요즘은 BIM(Building Information Mornitoring)이라고하여 3차원으로 다이렉트 건물 설계를 한다. 2012년부터 500억 원 이상의 공공 발주 건물은 BIM 설계를 의무화하고 있다. 2016년부터는 조달청에서 발주되는 모든 건물에 적용될 예정이다.
버츄얼빌더스는 건축 설계사 등을 위한 소프트웨어를 개발해 상용화하고, 중국에 진출하고 있다. 이러한 툴을 통해 공간을 정의하고, 정확하게 묘사하고, 이 데이터를 서버에 올리면 웹 기반의 매니저 단계에서 POI를 배치하고 CCTV도 배치하고, LED 조명도 배치하는 등 여러 가지 작업을 하게 된다.
마지막 뷰어 단계에서는 측위 데이터 및 POI 데이터를 가시화하는 서비스를 제공하게 된다. 때로는 관리자가 관리하는 용도로 활용하고, 때로는 일반인들이 스마트폰 앱을 통한 서비스를 제공받는다.

LBS 서비스
팔라디온 LBS는 위치검색, 길안내, 주차관제, 여행정보 등 공공 사업 분야에 걸쳐 멀티 디바이스(모바일, KIOSK 등) 기술, SNS, 네비게이션, 쇼핑 등 다양한 기술 및 서비스와 Mash-up 된 서비스로 확장이 가능하다. 자바스크립트 API, 모바일 SDK(안드로이드, iOS) 등 폭넓은 서비스 개발환경 및 다양한 맞춤형 상품구성을 통해 저렴한 비용으로 빠른 서비스 개발이 가능하다.
인도어 LBS의 기본이 되는 것은 인도어 맵이다. 국토부에서는 3차원 실내 공간정보를 키워드로 대형 국책 사업을 하고 있다. 국가 주도의 지도 정보 NGIS는 있지만, 건물 안의 지도 정보는 활용할 수 없는 상태이다. 방재적 관점 등의 여러 가지 한계가 있지만 전 세계적인 추세는 건물 안의 3차원 실내 공간 정보를 구축하기 위한 사업을 진행하고 있다.
버츄얼빌더스는 서울시 공간정보과 등과 함께 이와 같은 사업을 하고 있다. 컴포넌트 기반의 쉽고 편리한 3D 공간저작 도구를 개발하고, 실내공간에 맞춘 맞춤형 공간 설계 도구를 통해 3D 공간가시화 서비스를 완성하는 것이다. 관련 제품 및 서비스로는 공빌더(Gong Builder)가 있으며, 이를 통해 콘텐츠를 DB화하고 있다.
서울시 지하철 환승역사 기준 150곳에 인력을 배치하여 공빌더 툴 교육을 통해 공공건물 콘텐츠를 DB화 시키고 있다. 이를 통해 SK텔레콤과 협력하여 서비스 기술을 개발하고 있다. 이런 사업을 진행할 때 플랫폼을 활용하면 시간을 절약할 수 있다.
공빌더는 전문가용 3D 건축물 모델링 저작 기술을 기반으로 개발되어 초보자는 물론 전문가까지 누구나 손쉽게 3D 공간을 저작 수 있는 인터페이스를 제공하는 콤포넌트 기반 3D 공간저작 모델링 도구이다.
기존 3D 또는 2D 소프트웨어의 사용 경험이 없는 비전문가도 건축물의 CAD도면 또는 이미지도면을 활용하여 정확한 3D 공간을 생성할 수 있으며, 벽체, 문, 기둥, 슬라브, 가구, 계단 등 3D 콤포넌트를 간단하게 배치하는 것으로 실내공간에 최적화 된 3D 공간 저작이 가능하다.

보안 서비스



플랫폼 기반의 통합관제·보안 솔루션은 건물 및 시설물의 자동화된 관리 환경을 바탕으로 물리보안과 정보보안 솔루션을 3D 스마트 관제 환경으로 통합함으로써 사물인터넷 시대를 열고, 보안위협을 실시간으로 탐지하여 적극적인 통제가 가능한 융합 플랫폼이다.


무선 네트워크(웹, 모바일 등)와 센서 기술의 발달로 건축물에서도 사물인터넷 구현이 가능하게 되었다. 건축물의 각 층으로부터 도시의 한 구획에 이르기까지 미래 도시와 공간들은 보안과 안전에 관련된 다양한 서비스를 필요로 한다. 버츄얼빌더스는 이러한 미래 기술에 발 맞춰 안전과 보안 관련된 다양한 시스템의 통합을 3D 공간에서 실현하고 있다.
3차원 보안 관제 서비스는 전 세계적인 관심의 대상이다. 단지 화면만을 보는 것이 아닌 공간을 매치시켜 모니터링 할 수 있는 기술인데, 주요 기능으로는 ▲CCTV 최적 배치 ▲3D 지능형 자동순찰 ▲출입감지 센서 모니터링 ▲3D 공간기반 보안센서 모니터링 등이다.
특징으로는 어느 곳에서 어떤 일이 일어나는지 직관적으로 알 수 있다는 것이다. 현재 CCTV는 사건 발생 이후에 돌려보는 형태이지만 IoT 스마트빌딩 보안 서비스는 스마트한 서베일런스(Surveillance) 기능을 갖는다. 주차 모니터링 시스템 등에 이용한다. 그 외에도 버츄얼빌더스의 보안 솔루션은 다양한 인식, 지능제어, 층별 제어, 이벤트 조회, BIM연동 등의 특징 및 장점이 있다. 

조명·에너지 서비스


한편, IoT 스마트빌딩에서의 조명 및 에너지 서비스가 중요 이슈다. 그 중에 LED 조명은 가격이 저렴해지고 있으며, LED 조명으로 교체하면 에너지 효율이 상승한다.
3D 공간기반 LED 조명제어관리 솔루션인 팔라디온 라이팅(PalladiON Lighting)은 3D 공간 내 조명배치 및 운영전책 관리 기능을 통해 에너지 사용량 수집/분석, 조명관리/분석 등을 효과적으로 관리할 수 있는 기능을 제공한다. 관리자는 3D 공간에 손쉽게 조명 및 센서를 배치하고 Rule-Set 정의, 그룹관리 및 모니터링 기능을 활용하여 효율적이고 경제적인 조명관리가 가능하다.
버츄얼빌더스의 조명·에너지 서비스는 3D 공간 기반으로 인공지능, 상황인지 기술로 지능형 모니터링과 원격 조정이 가능하다. 이로 인해 약 70%의 에너지 절감 효과를 가져 올 수 있다. 그밖에도 OSMU(One Source Multi Users), 다양한 조명, 유형별 사용량 조회, 태블릿·모바일 활용 등의 특징 및 장점이 있다.
버츄얼빌더스의 IoT 기반 스마트빌딩 솔루션 팔라디온 플랫폼은 주차(Smart Parking), Access Control & Intrusion, 대 테러 설비 등 다양한 분야에 활용할 수 있다.
주차 서비스의 경우, 입구종합 안내판에 각 층별 주차현황이 표시되고, 구역별 이동방향을 안내하거나 주차대수를 표시한다. 영상 검지형 차량의 차 번호 인식, 사전 무인 정산기 등의 서비스로 활용된다.
버츄얼빌더스는 이미 있는 건물을 3D 맵 형태로 표현하는 소프트웨어인 공빌더를 개발했다. 이를 영업 툴로 활용하기도 한다. 고객과 1 : 1 시뮬레이션해보일 수도 있다. 트래킹 모듈을 장착하면 사람의 위치를 3차원 공간 상 좌표로도 찾을 수 있다. 이처럼 스마트 한 빌딩 내 기능이 가능하다.
정리해보면, 버츄얼빌더스의 IoT 스마트빌딩 플랫폼은 경제적 측면, 기술적 측면, 사회적 측면 등 3가지 측면의 활용 효과를 갖는다. 첫 번째, 경제적인 측면은 오피스 에너지의 절감을 극대화 시키고, 운영비용의 절감을 극대화 시키며, BEMS로 확대 적용이 가능하다. 또 3D 기반 지능형 보안 관리를 할 수 있다.
두 번째, 기술적인 측면으로는 스마트 조명관리 시스템을 구현하고, OSMU 기반의 멀티디바이스 환경을 구축하며, 자원활용 및 제어기술 구현은 물론 실시간 이벤트 관리까지 할 수 있다. 세 번째, 사회적인 측면은 조명제어 기술력의 강화를 이루고, 시스템의 원격 전원제어가 가능하며, 대피 관련 이슈에 적용할 수 있다.